流量检测仪表与系统

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1、第五章流量检测仪表与系统一、概述流量是指单位时间内流动介质流经管道（或通道，统称流道）中某截面的数量，也称瞬时流量。而在某一段时间内流过的流体总和，即瞬时流量在某一段时间内的累积值，称为累积流量第五章流量检测仪表与系统体积流量单位为质量流量单位为第五章流量检测仪表与系统流量检测方法的分类体积流量直接法（容积法）直接测出在单位时间内以标准固定体积对流动介质连续不断地进行度量，以排出流体固定容积数来计算流量。椭圆齿轮腰轮刮板旋转活塞精度较高第五节流量检测仪表间接法（速度法）测量平均流速节流式力学转子力学涡轮力学电磁电学超声波声学涡街力学热线风速热学激

2、光多普勒光学第五章流量检测仪表与系统质量流量直接式：涡轮转矩式质量流量计科里奥利质量流量计间接式：差压流量计与密度计组合差压流量计与速度流量计组合靶式流量计与速度流量计组合补偿：用压力、温度补偿第五章流量检测仪表与系统二、节流式流量计根据节流原理，当流体流经节流元件（阻力件）时，在节流元件两端产生差压，该差压的大小与流量（流速）成正比。作为流量测量的节流元件有标准节流元件和特殊节流元件，其中标准节流元件有标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管第五章流量检测仪表与系统检测原理（主要讨论标准孔板的原理）设流体在水平管中沿轴线方向稳定流动，流体不对外作功，和

3、外界没有热量交换，流体本身也没有稳定变化。对于不可压缩理想流体，则根据伯努利方程设m＝d/D，收缩系数μ＝A2/A0则第五章流量检测仪表与系统因为流束最小截面2的位置随流速而变，实际取压点的位置是固定的，当用固定取压点处，代替，时，需引入一个取压系数则令，流量系数为：第五章流量检测仪表与系统于是流体流量为：流量方程式中的流量系数а也可用流出系数C来代替，C的定义是式中渐近速度系数显然C是实际流量系数与取μ和均为1的流量系数的比值。这样把收缩系数和取压系数的影响统一归到一个参数流出系数C第五章流量检测仪表与系统对于可压缩流体，则引入一个膨胀系数ε流

4、量方程式的讨论流量系数а（或流出系数C）与节流元件形式（m）、取压方式、Re，β，管道情况等有关第五章流量检测仪表与系统取压方式取压方式(即取压点的位置)不同,流量系数不同，目前主要的取压方式有：角接取压、法兰取压、取压法雷诺数表示了流体的流动状态，对于给定的流体和流动条件，它反映了流体的流动速度第五章流量检测仪表与系统直径比只要直径比值一定，则流量系数只是雷诺数的函数管壁粗糙度对于标准孔板的流量系数，角接取压法是在相对平均粗糙度K/D≤3．8×10的管道中测定的，法兰取压法和取压法是在K/D≤10×10的管道中测定的，其中是管道内壁绝对平均粗糙

5、度K是管道内壁绝对平均粗糙度第五章流量检测仪表与系统可膨胀系数ε对可压缩流体，需进行修正。对于标准节流装置，ε与，β，κ有关节流件的开孔面积与材料的热膨胀系数λ管道和孔板的开孔直径一般是在20℃时的值，当稳定发生变化时，其直径也要变化。孔板：管道：第五章流量检测仪表与系统流体密度ρ流量方程式中所用的密度是指被测介质在节流元件前的工作状态（温度、压力）下的值。当工作时实际流体密度与设计时不同时，应进行修正式中在右上角加“′”的符号表示实际工作状态下的密度和流量，无上标“′”的表示设计值第五章流量检测仪表与系统压力损失流体通过节流元件时，一部分能量用

6、来克服摩擦阻力和消耗在节流件后形成涡流上，而通过节流元件流体的静压力并不能完全恢复，可按下式估算：说明β越小，越大第五章流量检测仪表与系统标准节流装置节流装置包括节流件、取压装置和符合要求的前、后直管段标准节流件——孔板按照国际GB2624－93规定标准取压装置直流段孔板流量计第五章流量检测仪表与系统节流式流量计（特点）结构简单，工作可靠管径D＝50～1000mm量程比3：1几乎能测各种工况下的介质，但不能有脏污物，流体必须是牛顿流体标准孔板第五章流量检测仪表与系统标准节流装置的设计与计算已知管道内径，节流件开孔直径，取压方式，被测流体参数等必要

7、条件，根据所测得的差压值，计算被测流体的流量已知管道内径，被测流体参数，预计的流量范围以及其他必要条件，要求选择适当的流量标尺上限、差压上限、节流装置的形式，并确定节流件的开孔直径第五章流量检测仪表与系统三、转子流量计又称恒压降变面积流量计，适用于中小流量。检测原理流体在锥形管中自下而上流动，其中的浮子（转子）将稳定在某一个位置模型演示第五章流量检测仪表与系统对浮子受力分析：A0—环状流通面积；Af—浮力面积（最大）C—阻力系数第五章流量检测仪表与系统对流量方程各参数的讨论流量系数流量系数与锥形管的锥度，浮子的几何形状以及被测流体的雷诺数等因素有

8、关流体密度流量刻度与流体密度有关，出厂时流体是用在标准状态（20℃，760mmHg）下用水和空气进行标定的，若使用的流体密度不一样，需要